JP3765472B2 - マグネットブレーキの診断方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁コイルの励磁によって制動力を開放するマグネットブレーキの診断方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、エレベータ用電動機の制動装置として使用されるマグネットブレーキ2は、図2および図3の正面図および側面図に示すように床上に設置したマシンビーム3上に、電動機1に隣接して固定されており、この電動機1の回転軸4は回転ドラム5を介してマシンビーム3上に固定したトラクションマシン6と接続されている。ブレーキドラム5の外周部を挾むように一対の制動腕7,8が配置され、この両制動腕7,8はそれぞれ下端に設けたピン9,10によって可回転的にマシンビーム3に支持されると共に、その中間部の対向部にブレーキシユ11,12をそれぞれ固定している。両制動腕7,8の上端部には、ロッド13が貫通して取り付けてあり、このロッド13に装着した圧縮ばね14によって制動腕7,8の上端部間を挾めるように弾性的に付勢している。従って、定常状態でブレーキシユ11,12には圧縮ばね14によってブレーキドラム5への押圧力が付与されて、ブレーキドラム5に対する制動力を発生しており、この制動力は、ロッド13における圧縮ばね14の締め付け代を変えることによって調整することができる。
【0003】
図4は、図3に示したマグネットブレーキ2のマグネットケース15内を示す断面図である。中空円筒状のマグネットケース15の外周面に電磁コイル18を装着しており、この電磁コイル18の内部にはマグネットケース15の内周面とその外表面が略並行になるように間隙を有してコア16およびコア17が配置され、これらコア16,17はそれぞれ同軸方向に対向配置されている。またコア16内を軸方向に貫通した孔には、コア17の対向側中心部に取り付けたプッシュロッド19が可動的に挿通しており、またコア17内を軸方向に貫通した孔には、コア16の対向側に取り付けたプッシュロッド20が可動的に挿通している。このプッシュロッド20の先端には受部材21が取り付けられ、プッシュロッド19の先端およびプッシュロッド20の受部材21は、それぞれ制動腕7,8に取り付けた押圧ロッド22,23に接触しており、定常状態では圧縮ばね14により押圧され、コア16およびコア17を非励磁位置に保持している。コア16は電磁コイル18が励磁されると矢印A1で示すその軸方向に変位し、コア17は電磁コイル18が励磁されると矢印A2で示すその軸方向に変位するように構成され、これらコア16,17の変位に応じて図3に示した一対の制動腕7,8をそれぞれ相反する方向に押圧し、ブレーキシユ11,12をブレーキドラム5から開離させ圧縮ばね14による制動力を解除するようにしている。
【0004】
ところで、エレベータ用マグネットブレーキ2は、エレベータにとって極めて重要な安全装置であり、異常が発生していないかどうかを定期的に診断し、品質の維持に努める必要がある。例えば、マグネットケース15とコア16,17の間隙には塵埃と潤滑油の混合物が経年と共に溜っていくが、この混合物はコア16,17の変位を妨げることとなり、非励磁状態となっても図4に示した位置までコア16,17が戻らない固渋状態が発生する可能性がある。この固渋状態が発生すると、ブレーキシユ11,12が常にブレーキドラム5から開離した状態となるため、エレベータ乗かごはブレーキなしにフリーランすることとなり重大事故を引き起こすこととなる。従って、定期的にマグネットブレーキを分解して異常が発生していないかどうかを定期的に診断し、混入した混合物を除去する必要がある。
【0005】
このようなマグネットブレーキの動作状態を診断する従来の診断装置として、例えば実開昭62−172829号公報に記載のように、加圧されると電気的抵抗が変化する弾性体に、表示装置、電源および可変抵抗器を直列に接続し、この弾性体を制動腕とマグネットケース間に挾み込み、制動腕とマグネットケース間の間隙つまりコアのストロークが変化すると表示装置にその旨を表示するようにしたコアストローク検出装置が知られている。また実開平4−115872号公報に記載のように、マグネットケースに設立した物差しと、コアの頂面に固設した上下変位を物差し上に指示する指針とによって、エレベータ稼働中にストロークを確認するようにし、定期点検時にストローク変化の有無を数値記録することによって追跡監視を行なってコア固渋の前兆であるストロークの僅かな変化を補足するものが知られている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のマグネットブレーキの診断装置は、実質的には制動腕のストロークを検出しているため、コアの固渋状態を正確に診断できず信頼性の高い診断結果を得るのが難しく、高価な検出装置を必要とするために診断作業コストが増大していた。また、エレベータ稼働中に目視にてコアのストロークを測定する方法では、正確なストローク検出が困難で信頼性の高い診断結果を得るのが難しく、信頼性の低い診断結果に基づいてマグネットブレーキの分解清掃作業を行なうと清掃作業が不必要な時点での余分な作業も発生してしまう。
【0007】
本発明の目的とするところは、短時間で信頼性の高い診断結果を得ることができるようにしたマグネットブレーキの診断方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、マグネットケースの外周に装着した電磁コイルと、上記マグネットケースの内周部に配設して上記電磁コイルの励磁によって変位するように配置したコアと、制動ばねにより押圧力を付与されてブレーキドラムへの制動力を発するブレーキシユを装着した制動腕と、上記コアの変位に応じて上記制動腕を押圧して上記ブレーキシユによる上記ブレーキドラムへの制動力を解除するプッシュロッドとを備えたマグネットブレーキの診断方法において、上記プッシュロッドに回転力を加えて上記コアが動き出すときの回転トルクを測定し、この回転トルク測定値と予め設定した判定値を比較して、上記コアの動作異常を診断するようにしたことを特徴とする。
【0009】
本発明によるマグネットブレーキの診断方法は、固渋による動作異常が表れるコアに回転力を加え動き出すときの回転トルクを測定し、この回転トルク測定値を予め測定した判定値と比較して動作異常を診断するようにしたため、コアの動作異常を定量的に把握することができ、短時間で信頼性の高い診断結果が得られる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面によって説明する。
【0011】
図2乃至図4は、本発明によるマグネットブレーキの診断方法を適用するエレベータ用マグネットブレーキを示す正面図、側面図および要部断面図である。
【0012】
床上に設置したマシンビーム3上に、電動機1に隣接してマグネットブレーキ2が固定されており、電動機1の回転軸4は回転ドラム5を介してマシンビーム3上に固定したトラクションマシン6に接続されている。ブレーキドラム5の外周部を挾むように一対の制動腕7,8が配置され、この両制動腕7,8はそれぞれ下端に設けたピン9,10によって回転的にマシンビーム3に支持されると共に、その中間部の対向部にブレーキシユ11,12をそれぞれ固定している。両制動腕7,8の上端部には、ロッド13が貫通して取り付けてあり、このロッド13に装着した圧縮ばね14によって制動腕7,8の上端部間を挾めるように弾性的に付勢している。従って、定常状態でブレーキシユ11,12には圧縮ばね14によってブレーキドラム5への押圧力が付与されて、ブレーキドラム5に対する制動力を発生しており、この制動力は、ロッド13における圧縮ばね14の締め付け代を変えることによって調整することができる。
【0013】
中空円筒状のマグネットケース15の外周面には、図4に示すように電磁コイル18を装着しており、この電磁コイル18の内部にはマグネットケース15の内周面とその外表面が略並行になるように間隙を有してコア16およびコア17が配置され、これらコア16,17はそれぞれ同軸方向に対向配置されている。またコア16内を軸方向に貫通した孔には、コア17の対向側中心部に取り付けたプッシュロッド19が可動的に挿通しており、またコア17内を軸方向に貫通した孔には、コア16の対向側に取り付けたプッシュロッド20が可動的に挿通している。このプッシュロッド20の先端には受部材21が取り付けられ、プッシュロッド19の先端およびプッシュロッド20の受部材21は、それぞれ制動腕7,8に取り付けた押圧ロッド22,23に接触しており、定常状態では圧縮ばね14により押圧され、コア16およびコア17を非励磁位置に保持している。コア16は電磁コイル18が励磁されると矢印A1で示すその軸方向に変位し、コア17は電磁コイル18が励磁されると矢印A2で示すその軸方向に変位するように構成され、これらコア16,17の変位に応じて図3に示した一対の制動腕7,8をそれぞれ相反する方向に押圧し、ブレーキシユ11,12をブレーキドラム5から開離させ圧縮ばね14による制動力を解除するようにしている。
【0014】
図1は、本発明の一実施の形態によるマグネットブレーキの診断方法を示すフローチャートである。
【0015】
マグネットブレーキ2の診断は、先ずステップS1でエレベータを任意の階または位置に停止させ、ステップS2でブレーキシユ11,12が回転ドラム5を制動した状態、つまりコア16,17が釈放された位置で、プッシュロッド19の先端部の切欠き部にトルクレンチをセットする。次いで、ステップS3でトルクレンチに徐々に力を加えて行き、コア17が円周方向に回転した瞬間の回転トルクを測定する。このときコア17に取り付けたプッシュロッド19を円周方向に回転させると、コア17の回転に伴ってプッシュロッド20も同方向に回転し、このプッシュロッド20を連結したコア16も同方向に回転する。このようにしてコア16,17の回転トルク測定は、短時間で行なうことができる。
【0016】
上述したステップS2でブレーキシユ11,12が回転ドラム5を制動した状態、つまりコア16,17が釈放された位置で、プッシュロッド20の先端部にトルクレンチをセットし、次いで、ステップS3でトルクレンチに徐々に力を加えても良い。この場合、コア16に取り付けたプッシュロッド20を円周方向に回転するコア16が回転すると共に、プッシュロッド20を介してコア17およびプッシュロッド19も同方向に回転するので、コア16、17が円周方向に回転した瞬間の回転トルクを測定しても回転トルク測定値を得ることができる。従って、プッシュロッド19,20のいずれを回転させても、コア16,17は同時に回転し、測定された回転トルクはコア16,17のどちらかの高い回転トルクを測定した結果となる。
【0017】
この回転トルク測定値に基づいて、ステップS4で予め安全率を加味して固渋との関連で設定した判定値と比較して固渋が発生しているかどうか判定する。回転トルク測定値が判定値より大きい場合、ステップS5で固渋が発生しているとしてマグネットブレーキ2の分解整備を行なう。
【0018】
一方、ステップS4で、回転トルク測定値が固渋発生の判定値に達していない場合は、ステップS6で今回調査した回転トルク測定値と走行時間の関係より、安全率を考慮して構築した計算式から、診断時から固渋発生に達するまでの走行時間を算出し、ステップS7で走行時間をこのエレベータの月平均走行にて割算し、次回の分解整備までの月数を算出する。これによって、整備作業が最適な時期に行なえるようになる。
【0019】
上述した回転トルクは、マグネットケース15とコア16,17の間隙に溜まった塵埃と潤滑油との混合物の蓄積量に比例して高くなるため、固渋の発生する回転トルクを事前に計測して、上述した判定値を適切に設定することができる。しかも、コア16,17の変位の前後での回転トルクについて実験したところ、制動力を解放した変位後での回転トルクと、制動状態の変位前での回転トルクには差がないことが判明した。このことから、コア16,17の釈放位置にて回転トルクを測定すればコアの固渋を診断できる。
【0020】
また、実機マグネットブレーキ2のコア16,17の回転トルクと、エレベータ走行時間あるいはコア励磁時間についても調査を行なったところ、走行時間と回転トルクの関係が判明した。この走行時間と回転トルクの関係より、診断時の回転トルク測定値から固渋が発生するまでの走行時間を算出する計算式を構築することができた。この計算式を用いることにより、次回分解整備までの略正確な期間を求めることができ、調整作業が最適な時期に行なえるようになる。
【0021】
このようなマグネットブレーキの診断方法によれば、エレベータを任意の階または位置に停止させ、固渋の影響を受けるコア16,17に回転力を加え、コア16,17が動き出すときの回転トルクを測定し、この回転トルク測定値と予め設定した判定値と比較して異常を診断するようにしたため、コア16,17の固渋を定量的に把握することができ、短時間で信頼性の高い診断結果が得られる。また回転トルク測定値を基に固渋が発生するまでの時間を算出して予測し、この予測した時期に分解清掃整備を実施するようにしたため、固渋が発生していない時期における無駄な作業を排除して保守員の作業費も節減し、ふさわしい時期に分解清掃整備を実施することができる。
【0022】
図5および図6は、本発明の他の実施の形態によるマグネットブレーキの診断方法を採用するマグネットブレーキを示す側面図および要部拡大断面図である。
【0023】
上述した実施の形態では、コア16,17が水平方向に変位する所謂横型のマグネットブレーキ2について説明したが、ここではコア16,17が垂直に変位する所謂縦型のマグネットブレーキ2を示しており、先の実施の形態との同等物には同一符号を付けて詳細な説明を省略する。
【0024】
電磁コイル18を励磁すると、コア16は図6の下方に向けて変位してコア17に吸着され、このとき、コア16に取り付けたプッシュロッド19も下方に変位する。変位したプッシュロッド19は、図5に示したレバー24a,24bを介して押圧ロッド22,23を外側に押し、圧縮ばね14に抗して制動腕7,8を押し広げブレーキシユ11,12をブレーキドラム5から開離させる。
【0025】
このような構成のマグネットブレーキにおいても、先の実施の形態の場合と同様に図1に示したステップS1でエレベータを任意の位置に停止し、ステップS2でプッシュロッド19の先端部にトルクレンチをセットし、ステップS3でプッシュロッド19に徐々に回転力を加えてコア16が回転した瞬間の回転トルクを計測し、この回転トルク測定値を基に図1のステップS4以降の手順に従って処理を進めれば、同様にコア16,17の固渋を定量的に把握することができ、短時間で信頼性の高い診断結果が得られる。また、回転トルク測定値を基に固渋が発生するまでの時間を算出して予測し、この予測した時期に分解清掃整備を実施するようにしたため、固渋が発生していない時期における無駄な作業を排除して保守員の作業費も節減し、ふさわしい時期に分解清掃整備を実施することができる。
【0026】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によるマグネットブレーキの診断方法は、固渋などによる動作異常が表れるコアに回転力を加え動き出すときの回転トルクを測定し、この回転トルク測定値を予め設定した判定値と比較して異常を診断するようにしたため、コアの動作異常を定量的に把握することができ、短時間で信頼性の高い診断結果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態によるマグネットブレーキの診断方法を示すフローチャートである。
【図2】図1に示したマグネットブレーキの診断方法を採用するエレベータ用マグネットブレーキを示す正面図である。
【図3】図2に示したエレベータ用マグネットブレーキの側面図である。
【図4】図2に示したエレベータ用マグネットブレーキの釈放状態を示す要部拡大断面図である。
【図5】図1に示したマグネットブレーキの診断方法を採用する他のエレベータ用マグネットブレーキを示す正面図である。
【図6】図5に示したエレベータ用マグネットブレーキの釈放状態を示す要部拡大断面図である。
【符号の説明】
2 マグネットブレーキ
5 ブレーキドラム
7,8 制動腕
11,12 ブレーキシユ
13 ロッド
14 圧縮ばね
15 マグネットケース
16,17 コア
18 電磁コイル
19,20 プッシュロッド
22,23 押圧ロッド
Claims (2)
- マグネットケースの外周に装着した電磁コイルと、上記マグネットケースの内周部に配設して上記電磁コイルの励磁によって変位するように配置したコアと、制動ばねにより押圧力を付与されてブレーキドラムへの制動力を発するブレーキシユを装着した制動腕と、上記コアの変位に応じて上記制動腕を押圧して上記ブレーキシユによる上記ブレーキドラムへの制動力を解除するプッシュロッドとを備えたマグネットブレーキの診断方法において、上記プッシュロッドに回転力を加えて上記コアが動き出すときの回転トルクを測定し、この回転トルク測定値と予め設定した判定値を比較して、上記コアの動作異常を診断するようにしたことを特徴とするマグネットブレーキの診断方法。
- 請求項1記載のものにおいて、上記コアの上記回転トルク測定値が上記判定値に達していないとき、上記マグネットブレーキの分解整備を行なわず、上記回転トルク測定値から異常が発生するまでの時間を算出し、次回整備時期を決定するようにしたことを特徴とするマグネットブレーキの診断方法。
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